DE69631111T2 - Method and device for cooling a fluid stream and drying gas cooling - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen eines Fluids durch Wärmetausch zwischen Fluiden, wie etwas zwischen Luft und Luft oder zwischen einer Flüssigkeit und einem Gas, und als Anwendung hiervon betrifft sie ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trockenmittelkühlen von Gas, wie etwa Luft.The present invention relates to a method and an apparatus for cooling a fluid by heat exchange between fluids, like something between air and air or between a liquid and a gas, and as an application thereof relates to a method and an apparatus for desiccant cooling gas such as air.
Zum Kühlen von Gas, wie etwa Luft oder einer Flüssigkeit, ist üblicherweise eine Gefriervorrichtung verwendet worden, welche Kühlen durch Verdampfungswärme von Fleongas (Chlorofluorkohlenwasserstoffe: Marke von duPont, USA) durchführt, das durch Verdichten von flüssigem Kältemittel, wie etwa Fleongas, unter Verwendung eines Verdichters verflüssigt wird. In einer derartigen Gefriervorrichtung wird zum Emittieren von Verdichtungswärme von Fleongas ein Kühlturm verwendet, der Kühlen dadurch durchführt, dass Fleongas durch einen Spiralschlauch geleitet wird, auf welchem Wasser in Abwärtsrichtung strömen gelassen wird, und außerdem durch Verdampfungswärme des Wassers, die durch strömen lassen von Luft in entgegengesetzter Richtung hervorgerufen wird.For cooling gas, such as air or a liquid, is common a freezer has been used which cooling by Heat of vaporization from Fleongas (chlorofluorocarbons: trademark of duPont, USA) performs, that by compressing liquid Refrigerant such as fleece gas is liquefied using a compressor. In such a freezing device for emitting compression heat of Fleongas a cooling tower used the cooling by doing that fleon gas is passed through a spiral hose on which Downward water stream is left, and besides by heat of vaporization of water flowing through leave air in the opposite direction.
Bei der üblichen Klimatisierung ist es erforderlich, Luft komfortabler Temperatur und Feuchtigkeit zu gewinnen, wobei es außerdem erforderlich ist, sowohl die Temperatur wie die Feuchtigkeit bei der Verarbeitung von Außenluft hoher Temperatur und hoher Feuchtigkeit abzusenken. Wenn Fleongas durch einen Verdichter bei einer derartigen Klimatisierung verdichtet wird, ist der Energieverbrauch groß und die Zerstörung der Ozonschicht in der Luft durch Fleongas ist ein ernsthafter Nachteil. Außerdem wird in einem Kühlturm viel Energie verbraucht.With the usual air conditioning it is necessary to extract air of comfortable temperature and humidity, being it also both temperature and humidity are required processing of outside air high temperature and high humidity. If fleon gas compressed by a compressor in such air conditioning energy consumption is great and the destruction of the Airborne ozone layer from fleon gas is a serious disadvantage. Moreover is in a cooling tower consumes a lot of energy.
Aa, das vorstehend genannt ist, durch ungebundene Wärme des Fluids B über den Wärmetauscher zu verdampfen, und um das Gas Ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 13 ist aus der US-A-4 901 919 bekannt.Aa, mentioned above, by unbound heat of fluid B over the heat exchanger evaporate, and around the gas A method or device accordingly the preamble of claim 1 and claim 13 is from US-A-4,901,919.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Kühlen eines Fluids, wie etwa von Gas, wie etwa Luft, zu schaffen, sowie einer Flüssigkeit unter Verwendung eines Wärmetauschers und eine Anwendung von ihnen anzugeben, um Luft komfortabler Temperatur und Feuchtigkeit oder Gas niedriger Temperatur und niedriger Feuchtigkeit kontinuierlich zuzuführen durch Trockenmittelkühlen von Gas, wie etwa Luft, unter Einsatz von wenig Energie und ohne Nutzung von Fleongas.The present invention aims to achieve this ab, a method and an apparatus for cooling a fluid, such as of gas, such as air, and a liquid using a heat exchanger and specify an application of them to air comfortable temperature and moisture or gas of low temperature and low humidity feed continuously by desiccant cooling of gas, such as air, using little energy and without Use of fleon gas.
Um Hochtemperaturfluid B in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung durch ungebundenen Wärmetausch zwischen Niedertemperaturgas A und dem Hochtemperaturfluid B unter Verwendung eines Querstrom-Wärmetauschers oder anderer Wärmetauscher zu kühlen, in denen zwei Arten von Fluiden unterschiedlicher Temperatur nicht direkt miteinander in Kontakt stehen, wird Niedertemperaturgas A in den gesättigten Zustand mit flüchtigem Flüssigkeitsdampf, wie etwa Wasserdampf, überführt und daraufhin in denjenigen Zustand, in welchem eine große Menge von winzigen Wasser- oder anderen flüssigen Flüssigkeitstropfen zusätzlich zugesetzt wird, um eine gleichmäßige Verteilung zu erzielen, d. h., ein Luftstrom Aa in den Zustand zu versetzen, in welchem eine große Menge von winzigen Flüssigkeitstropfen in dem Gas flottiert. Dieses wird in einen Strömungsdurchlass des Wärmetauschers übertragen und das Hochtemperaturfluid B wird in den anderen Strömungsdurchlass übertragen, um die winzigen Flüssigkeitstropfen M in dem Gas Aa, das vorstehend genannt ist, durch ungebundene Wärme des Fluids B über den Wärmetauscher zu verdampfen, und um das Gas Aa durch die Verdampfungswärme der Flüssigkeitstropfen zu kühlen, wodurch das Fluid B durch Wärmetausch zwischen diesem gekühlten Gasstrom Aa und dem Fluid B mit hohem Wirkungsgrad gekühlt wird.To high temperature fluid B in accordance with the present invention through unbound heat exchange between low temperature gas A and the high temperature fluid B below Use of a cross flow heat exchanger or other heat exchanger to cool in which two types of fluids of different temperature are not are in direct contact with each other, low temperature gas A in the saturated Condition with volatile Liquid vapor, such as water vapor, transferred and then in the state in which a large amount of tiny drops of water or other liquid drops becomes an even distribution to achieve d. that is, to put an air flow Aa in the state in which a great Amount of tiny drops of liquid floated in the gas. This is transferred into a flow passage of the heat exchanger and the high temperature fluid B is transferred into the other flow passage, around the tiny drops of liquid M in the gas Aa mentioned above by unbound heat of the Fluids B over the heat exchanger to evaporate and the gas Aa by the heat of vaporization of the liquid drops to cool whereby the fluid B through heat exchange between this chilled Gas stream Aa and the fluid B is cooled with high efficiency.
Die Erfindung stellt demnach ein
Verfahren zum Kühlen
eines Fluids bereit, demnach ein Gasstrom A in einen Gasstrom Aa überführt wird,
der mit flüchtigem
Flüssigkeitsdampf
gesättigt
ist, und bei dem eine große Menge
nebeliger winziger flüssiger
Tropfen M der flüchtigen
Flüssigkeit
aufschwimmen, und bei dem der Gasstrom Aa durch einen Strömungsdurchlass
(
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDetailed description of the preferred embodiments
Gemäß der Erfindung in Übereinstimmung mit dem Anspruch 1 wird flüchtiger Flüssigkeitsnebel einem Gasstrom A zu dessen Sättigung zugesetzt, um einen Gasstrom Aa zu bilden, in welchem eine große Menge von nebeligen winzigen Wassertropfen M flottiert. Dieser Gasstrom Aa wird durch einen Strömungsdurchlass eines Wärmetauschers mit mehreren Strömungsdurchlässen geleitet und zum Kühlen des Fluids B wird durch einen weiteren Strömungsdurchlass des Wärmetauschers derart geleitet, dass die ungebundene Wärme des Fluids B auf den Gasstrom Aa übertragen wird, während der Gasstrom Aa durch einen Strömungsdurchlass des Wärmetauschers hindurchtritt, um die Temperatur des Gasstroms Aa zu erhöhen. Wenn das Sättigungsverhältnis des Gasphasenteils (beispielsweise die relative Feuchtigkeit in dem Fall, dass die flüchtige Flüssigkeit Wasser ist) kleiner wird, wird eine große Menge von winzigen Wassertropfen M, die in dem Gasstrom Aa flottieren, ver dampft, und die Temperatur des Gasstroms Aa fällt kontinuierlich durch Verdampfungswärme der Flüssigkeitstropfen, um das Fluid B kontinuierlich zu kühlen. Dadurch wird ein Gasstrom Aa, in welchem eine große Menge von winzigen Flüssigkeitstropfen M flottiert, durch ungebundenen Wärmetausch mit dem Fluid B in dem Durchlass des Wärmetauschers erwärmt und Fluid B wird gekühlt durch Verdampfung der winzigen Wassertropfen M, welche die Verdampfungswärme entzieht und durch Temperaturabsenkung des Gases Aa.In accordance with the invention with claim 1 becomes more volatile mist a gas stream A to saturate it added to form a gas stream Aa in which a large amount of foggy tiny drops of water M floated. This gas flow Aa is through a flow passage of a heat exchanger with multiple flow passages and for cooling of the fluid B is through a further flow passage of the heat exchanger conducted such that the unbound heat of the fluid B on the gas stream Aa transferred will while the gas flow Aa through a flow passage of the heat exchanger passes to increase the temperature of the gas stream Aa. If the saturation ratio of the Gas phase part (for example the relative humidity in the Case that the fleeting liquid Water is) becomes smaller, a large amount of tiny water drops M that float in the gas stream Aa evaporates, and the temperature of the gas stream Aa falls continuously by heat of vaporization of the liquid drops to the fluid B to cool continuously. This creates a gas stream Aa in which a large amount of tiny drops of liquid M floated, through unbound heat exchange with the fluid B in the passage of the heat exchanger heated and fluid B is cooled by evaporation of the tiny drops of water M, which extracts the heat of evaporation and by lowering the temperature of the gas Aa.
Beispiel 1example 1
Flache Flachmaterialien
Aluminiumblech kann hydrophil gemacht werden, indem das Blech in einer wässerigen Natriumphosphat-, Natriumhypochlorit-, Chromsäure-, Phosphorsäure-, Oxalsäure- oder Ätznatronlösung getränkt wird oder Durchtränken in kochendem Wasser in kurzer Zeit, um hydrophile Substanzen auf der Oberfläche des Aluminiumblechs zu erzeugen.Aluminum sheet can be made hydrophilic the sheet in an aqueous sodium phosphate, Sodium hypochlorite, chromic acid, Phosphoric acid-, oxalic acid or sodium hydroxide solution is soaked or soaking in boiling water in a short time to reveal hydrophilic substances the surface of the aluminum sheet.
Als Querstrom-Wärmetauscher
Wie in
Eine Wassersprühdüse bzw. – einrichtung
Eine Luftvernebelungsdüse dient zum Sprühen unter Verwendung von Wasser und Luft und gesprühte Wassertropfen werden kleiner, wenn das Wasser und die Luft unter Druck gesetzt werden. Die Größe der Wassersprühtropfen lässt sich problemlos beeinflussen durch den Luftdruck, und es ist erwünscht, einen Druck größer als 3 kgf/cm2 zu erzeugen. Eine Düse ausschließlich unter Verwendung von Flüssigkeit angewendet werden.An air atomizing nozzle is used for spraying using water and air, and sprayed water drops become smaller when the water and air are pressurized. The size of the water spray drops can be easily influenced by the air pressure, and it is desirable to generate a pressure greater than 3 kgf / cm 2 . A nozzle can only be used using liquid.
Nunmehr wird die Wirkung bzw. Arbeitsweise
der Kühlvorrichtung
erläutert.
Wie in
Wenn ein Hochtemperaturluftstrom
B in dem Strömungsdurchlass
Das Kühlprinzip dieser Kühlvorrichtung
ist nachfolgend näher
erläutert.
Der Dampfdruck der Flüssigkeit
ist größer im Flüssigkeitstropfenzustand
als in dem Zustand, wenn die Flüssigkeit
eine horizontale Oberfläche
beibehält,
und je kleiner der Flüssigkeitstropfendurchmesser
ist, desto größer ist
der Flüssigkeitsdampfdruck.
Dieses Phänomen
wird durch die nachfolgend angeführte
Kelvin'sche Formel
ausgedrückt
In dieser Formel ist p der Dampfdruck auf der horizontalen Oberfläche, pr ist der Dampfdruck des Flüssigkeitstropfens mit dem Radius r, M ist die Molmasse, δ ist die Oberflächenspannung, ρ ist die Flüssigkeitsdichte, R ist die Gaskonstante und T ist die absolute Temperatur.In this formula, p is the vapor pressure on the horizontal surface, pr is the vapor pressure of the drop of liquid with the radius r, M is the molar mass, δ is the surface tension, ρ is the Liquid density, R is the gas constant and T is the absolute temperature.
Je kleiner der Radius der Wassertropfen
ist, desto schneller verläuft
ihre Verdampfung und desto stärker
wird die Kühlwirkung.
In dem Prozess des Verdampfens versprühter Wassertropfen M in dem
Wärmetauscher
Im Fall von Wasser mit 18°C und in Übereinstimmung
mit der vorstehend angeführten
Formel nimmt der Dampfdruck um 0,1% im Vergleich zu demjenigen in
dem Zustand zu, demnach die Wasseroberfläche flach verläuft, wenn
der Radius der Wassertropfen 1 μ wird,
und um etwa 10%, wenn der Radius der Wassertropfen 10 μm wird. Der
Dampfdruck wird nahezu verdoppelt, wenn der Radius der Wassertropfen
weiter auf 1 μm
verringert wird. Wenn Luft, in welcher eine große Menge von winzigen Wassertropfen
M flottiert, in den Wärmetauscher
Tests wurden unter Verwendung dieser
Kühlvorrichtung
durchgeführt.
Wie in
Tabelle 1 (mit Sprühdüse) Table 1 (with spray nozzle)
Ungebundener Wärmetausch wird durchgeführt zwischen
dem Hochtemperaturluftstrom B und dem Luftstrom Aa, und die Temperatur
des Luftstroms Aa wird kontinuierlich abgesenkt durch die Verdampfung
von winzigen Wassertropfen, die in dem Luftstrom Aa flottieren,
wie vorstehend angeführt,
wodurch die Temperatur des Luftstroms B abgesenkt wird, ohne die
absolute Feuchtigkeit zu erhöhen,
unter Erzielung einer komfortablen Lufttemperatur von 18,6°C, einer
absoluten Feuchtigkeit von 10,44 g/kg und einer relativen Feuchtigkeit von
78%, die als Zufuhrluft bzw. Versorgungsluft SA verwendet wird.
Der Luftstrom Aa wird zu einem Luftstrom Ab mit einer Temperatur
von 30,7°C
und einer relativen Feuchtigkeit von 100%, indem er durch den Wärmetauscher
Der ungebundene Wärmetausch-Wirkungsgrad ηt wird in diesem Fall zu 97,9% , wie durch
die Formel (1) in der Tabelle 1 gezeigt, die zeigt, dass der Wärmetausch-Wirkungsgrad
sehr hoch ist. In der Formel (1) zeigen B, SA, Aa die Temperatur
der jeweiligen Luft. Die Menge von Wassertropfen, die gesprüht werden,
beträgt
etwa 8 bis 15 l pro Stunde. Der Durchsatz der Luftströme A und
B in diesem Fall beträgt
etwa 180 m3/h. Die Wärmetauschergröße ist 0,25
m × 0,25
m = 0,0625 m2, bezogen auf die Fläche, die
Oberfläche
seiner Einlässe
beträgt
Zum Vergleich sind Testdaten für den Fall
unter Verwendung desselben Querstrom-Wärmetauschers wie in Beispiel
1, jedoch ohne Verwendung einer Wassersprühdüse in einer Luftströmung zur
Kühlung
in
Tabelle 2 Table 2
In der Formel (2) bezeichnen B, Ba und A die Temperatur der jeweiligen Luft.In the formula (2), B, Ba and A the temperature of the respective air.
Eine Luftströmung A mit einer Temperatur von 22,3°C wird zu einer Luftströmung Ab mit einer Temperatur von 62,0°C durch ungebundenen Wärmetausch und ein Hochtemperaturluftstrom B mit einer Temperatur von 67,2°C wird zu einem Luftstrom Ba mit einer Temperatur von 36,0°C durch ungebundenen Wärmetausch. Die absolute Feuchtigkeit ändert sich in dem Luftstrom A und dem Luftstrom B nicht.An air flow A with a temperature of 22.3 ° C becomes an air flow Starting with a temperature of 62.0 ° C through unbound heat exchange and a high temperature air flow B having a temperature of 67.2 ° C becomes an air flow Ba with a temperature of 36.0 ° C through unbound heat exchange. The absolute humidity changes not in airflow A and airflow B.
Der ungebundene Wärmetausch-Wirkungsgrad η1 beträgt in diesem Fall 69,5%, wie in der Tabelle 2 durch die Formel (2) gezeigt. Wenn Wasser versprüht wird, beträgt der ungebundene Wärmetausch-Wirkungsgrad 97,9. Wenn kein Wasser gesprüht wird, beträgt er 69,5. Sprühen von Wasser vergrößert deshalb den Wärmetausch-Wirkungsgrad um etwa 30%. Die übrigen experimentellen Bedingungen sind dieselben wie im Fall des Beispiels 1 mit Sprühen von Wasser.The unbound heat exchange efficiency η 1 in this case is 69.5%, as shown in Table 2 by the formula (2). When water is sprayed, the unbound heat exchange efficiency is 97.9. If no water is sprayed, it is 69.5. Spraying water therefore increases the heat exchange efficiency by about 30%. The other experimental conditions are the same as in the case of Example 1 with water spray.
Beispiel 2Example 2
Unter Verwendung dieser Kühlvorrichtung ähnlich wie
in
Dieser Luftstrom Aa wird in einen
Einlass
Tabelle 3 (mit Sprühdüse) Table 3 (with spray nozzle)
Wie in der Zeichnung gezeigt, wird Verdampfungswärme von Wassertropfen in dem Luftstrom Aa auf den Luftstrom B über eine Trennwand übertragen, um die Temperatur des Luftstroms B ohne Änderung der absoluten Feuchtigkeit zu senken, wie in dem psychometrischen Diagramm gezeigt, und zwar entlang der horizontalen Linie bzw. X-Achse des psychometrischen Diagramms, bis sie den Punkt SA (20,6°C) erreicht, und die Temperatur des Luftstroms Aa steigt, bis sie den Punkt Ab entlang der Linie relativer Feuchtigkeit von 100% erreicht. Der ungebundene Wärmetausch-Wirkungsgrad beträgt in diesem Fall 97,1, wie durch die Formel (3) in der Tabelle 3 gezeigt, und er entspricht in etwa dem ungebundenen Wärmetausch-Wirkungsgrad des Beispiels 1. Das heißt, wenn die Temperatur des Fluids B sinkt, beträgt die Temperatur der Zufuhrluft bzw. Versorgungsluft SA 20,6°C, welche Temperatur für die Klimatisierung geeignet ist, durch Verringern der Menge an gesprühtem Wasser. Die gesprühte Wassermenge beträgt etwa 8 l/h.As shown in the drawing, heat of vaporization of water drops in the air stream Aa is transferred to the air stream B through a partition to lower the temperature of the air stream B without changing the absolute humidity, as shown in the psychometric diagram, along the ho Rizontal line or X-axis of the psychometric diagram until it reaches the point SA (20.6 ° C), and the temperature of the air flow Aa increases until it reaches the point Ab along the relative humidity line of 100%. The unbound heat exchange efficiency in this case is 97.1, as shown by the formula (3) in Table 3, and roughly corresponds to the unbound heat exchange efficiency of Example 1. That is, when the temperature of the fluid B drops , the temperature of the supply air or supply air SA is 20.6 ° C, which temperature is suitable for air conditioning, by reducing the amount of water sprayed. The amount of water sprayed is about 8 l / h.
Beispiel 3Example 3
Wie in
Vorgesehen ist ein Wasserleitungsrohr
Vorgesehen sind ein Wassertemperatursensor
für den
Gasstrom A, wie etwa ein Thermoelement Ta auf der stromaufwärtigen Seite
der Wassersprühdüse
Wenn in diesem Fall die gesprühte Menge
von der Wassersprühdüse
Beispiel 4Example 4
Anstelle von in der Sprühdüse
Winzige Teilchen von Trocknungsmittel
Silikagel werden auf beide Seiten einer Trennwand
Die Niedertemperaturseite SA von
17,2°C wurde
erhalten durch Wärmetausch
dieses Luftstroms Aa mit 14,6°C
und einem Hochtemperaturluftstrom B mit 51,3°C. Um eine Luft SA niedrigerer
Temperatur zu erhalten, ist es deshalb günstiger, Flüssigkeit zu sprühen, die
einen niedrigen Siedepunkt aufweist, anstatt ausschließlich Wasser
zu sprühen.
Das psychometrische Diagramm von
Beispiel 5Example 5
Diese in
Der Befeuchter
Ein Gasstrom Aa wird durch den Wärmetauscher
In
Das Fluidkühlverfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist bislang anhand eines Beispiels eines Kühlverfahrens für Luft unter Verwendung eines Querstrom-Wärmetauschers erläutert worden. Selbstverständlich kann es auch zum Kühlen eines anderen Gases als für Luft oder einer anderen Flüssigkeit als für Wasser verwendet werden.The fluid cooling method according to the present The invention has so far been based on an example of a cooling method for air using a cross flow heat exchanger. Of course can also be used for cooling of a different gas than for Air or other liquid than for water be used.
Als Wärmetauscher kann anstelle des
vorstehend genannten Querstrom-Wärmetauschers
ein Diagonal-Querstrom-Wärmetauscher,
ein Gegenstrom-Wärmetauscher,
wie in
Beispiel 6Example 6
Wie in
Die in dem Luftstrom B enthaltene
Feuchtigkeit wird durch diesen Entfeuchter adsorbiert und entfernt, um
einen trockenen Luftstrom HA zu gewinnen. Daraufhin wird der trockene Luftstrom
HA in den Einlass
Wenn andererseits der Luftstrom A
mit einer Temperatur von 26°C
und einer relativen Feuchtigkeit von 58% durch den Sprühbefeuchter
Der Trockenluftstrom HA, der vorstehend
genannt ist, führt,
indem er den Wärmetauscher
Aus dem vorstehend angeführten Beispiel
geht hervor, dass durch Entfeuchten der Außenluft mit einer Temperatur
von 34°C,
einer absoluten Feuchtigkeit von 14,4 g/kg und einer relativen Feuchtigkeit
von 43,1 und durch Leiten der gewonnenen trockenen Luft, deren Temperatur
erhöht
wurde durch Feuchtigkeitsadsorptionswärme, und dessen Feuchtigkeit
verringert wurde durch den Wärmetauscher
Selbstverständlich kann ein zweizylindriger Entfeuchter, der mit einem hygroskopischen Mittel gefüllt ist, ein zylindrischer bzw. Kathabar-Typ-Entfeuchter (Handelsmarke), der bereitgestellt wird von Kathabar Company USA, als Entfeuchter neben einem Rotationsentfeuchter verwendet werden, der in diesem Beispiel zum Einsatz kommt.Of course, a two-cylinder Dehumidifier filled with a hygroscopic agent a cylindrical or Kathabar-type dehumidifier (trademark), which is provided by Kathabar Company USA, as a dehumidifier in addition to a rotary dehumidifier used in this Example is used.
Beispiel 7Example 7
Erläutert wird in diesem Beispiel ein Verfahren zur Entfeuchtung durch einen Entfeuchtungsrotor nach Kühlung einer Hochtemperaturluft mit 70°C durch einen Wärmetauscher.This example explains a method for dehumidification by a dehumidification rotor after cooling a High temperature air at 70 ° C through a heat exchanger.
Wie in
Andererseits wird ein Luftstrom B
mit einer Temperatur von 70°C,
einer absoluten Feuchtigkeit von 14,4 g/kg und einer relativen Feuchtigkeit
von 7% in den Einlass
Die absolute Feuchtigkeit des Luftstroms
Ba ist im wesentlichen dieselbe wie diejenige des Luftstroms B.
Der Luftstrom HA wird zu einem Luftstrom Ab mit einer Temperatur
von 30°C
und einer relativen Feuchtigkeit von etwa 100% am Auslass des Wärmetauschers
Der gekühlte Luftstrom Ba, der vorstehend
angesprochen ist, wird in die Adsorptionszone
Beispiel 8Example 8
Der im Beispiel 7 gewonnene Luftstrom
HA besitzt eine Temperatur von 55,0°C und eine relative Feuchte
von 5%. Seine Temperatur ist zu hoch und seine relative Feuchtigkeit
ist zu niedrig für übliche Klimatisierung.
Dieses Beispiel dient deshalb dazu, diesen Luftstrom HA zusätzlich durch
einen zweiten Wärmetauscher
Wie in
Andererseits wird ein Trockenluftstrom
HA, der durch die Adsorptionszone
In den Beispielen 6 bis 8, die vorstehend erläutert sind, kann durch Sprühen auf den bzw. in den Luftstrom Aa von Flüssigkeit mit niedrigem Siedepunkt, wie etwa Ethanol, Methylacetat und Methanol, anstelle von Wasser, verwendet im Sprühbefeuchter, die Temperatur des Zufuhrluftstroms bzw. Versorgungsluftstroms SA zusätzlich abgesenkt werden.In Examples 6 to 8 above explained can be by spraying on the air flow Aa of liquid with a low boiling point, such as ethanol, methyl acetate and methanol instead of water, used in spray humidifier, the temperature of the supply air flow or supply air flow SA is additionally reduced become.
Außerdem kann eine Ultraschall-Vernebelungseinrichtung als Nebelbildungseinrichtung in jedem Beispiel eingesetzt werden. Neben einer Luftnebeldüse kann eine Fluiddüse, die nicht Luft nutzt, als Wassersprüheinrichtung bzw. -düse verwendet werden. In den vorstehend angeführten Beispielen wurde die Feuchtigkeit einstufig durch einen Sprühbefeuchter auf 100% überführt und gleichzeitig wurde eine große Menge von winzigen Wasserpartikeln zum Flottieren in ihm gebracht. Ferner können Sprühbefeuchter in mehreren Stufen vorgesehen sein, so dass die Befeuchtung in einer ersten Stufe durchgeführt wird, bis die relative Feuchtigkeit 100% erreicht, und eine große Menge von winzigen Wasserpartikeln wird in dem zweiten Schritt zum Flottieren gebracht. Wesentlich ist, dass durch einen Wärmetauscher Luft geleitet wird, deren relative Feuchtigkeit 100% beträgt, und in welcher eine große Menge von winzigen Wasserpartikeln von etwa 10 μm Durchmesser flottiert.An ultrasonic nebulizer can also be used can be used as a fog generator in each example. Next to an air mist nozzle can a fluid nozzle, that does not use air, is used as a water spray device or nozzle become. In the above Examples were the moisture one stage by a spray humidifier transferred to 100% and at the same time became a big one Amount of tiny water particles made to float in it. Can also spray humidifier be provided in several stages, so that the humidification in one first stage until the relative humidity reaches 100%, and a large amount tiny water particles are floated in the second step. It is essential that air is passed through a heat exchanger, whose relative humidity is 100%, and in which a large amount floated by tiny water particles of about 10 μm in diameter.
Ein Wärmetauscher, der als Beispiel in den vorstehend angeführten Beispielen gezeigt ist, war ein solcher, der gebildet war durch Übereinanderschichten eines gewellten Flachmaterials und eines flachen Flachmaterials in abwechselnder Weise. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf einen derartigen Wärmetauscher beschränkt; vielmehr sind alle geeignet, die mehrere Strömungsdurchlässe aufweisen, deren Oberfläche groß genug ist, wie etwa ein Heizrohr, das an beiden Enden mit Strömungsdurchlässen versehen ist, die zahlreiche Wärmetauschrippen aufweisen.A heat exchanger used as an example in the above Examples shown was one formed by layering a corrugated sheet and a flat sheet in an alternating manner. However, the present invention is not on such a heat exchanger limited; rather, all are suitable which have a plurality of flow passages whose surface is large enough is, such as a heating tube, provided with flow passages at both ends is the numerous heat exchange fins exhibit.
Beispiel 9Example 9
In
Heißes Fleongas oder andere Kältemittel
von bzw. aus einem Verdichter strömt bzw. strömen in einen Strömungsdurchlass
Ein weiterer Strömungsdurchlass
Die Bezugsziffer Fa bezeichnet ein
Gebläse,
dessen Ansaugseite zur Atmosphäre
hin offen ist, und dessen Austragseite mit dem oberen Ende einer
Kammer
Eine Sprüheinrichtung
Die Bezugsziffer D bezeichnet einen
Wassertank, der unter dem Querstrom-Wärmetauscher
Wie in
Die Wirkungsweise bzw. Arbeitsweise
der vorstehend erläuterten
Struktur wird nunmehr erläutert.
Eine Kühleinrichtung
un ter Verwendung eines Querstrom-Wärmetauschers
Daraufhin gelangt diese Luft, in
welcher eine große
Menge von winzigen Wassertropfen flottiert, in eine Gruppe der kleinen
Kanäle
Das in den weiteren Strömungsdurchlass
Daraufhin wird die relative Feuchtigkeit
des Gasstroms Aa, der die Kanäle
In einem derartigen Prozess wird
die Temperatur des Gasstroms Aa, der die eine Gruppe der kleinen Kanäle
Wenn in diesem Fall die Sprühmenge von
der Wassersprüheinrichtung
Wassertropfen, die in den kleinen
Kanälen
In den vorstehend angeführten Beispielen
wurde Wasser als zu kühlende
Flüssigkeit
verwendet. Es wird auch in Betracht gezogen, dem Wasser Einfrier-Verhinderungsmittel
zuzusetzen, wie etwa Ethylenglykol, bis etwa 50 Vol.-%, unter Berücksichtigung
der Einfriergefahr im Winter, oder Anti-Korrosionsmittel zuzusetzen, um Korrosion
des Wärmetauschers
Beispiel 10Example 10
Das heißt, F bezeichnet ein Gebläse, das
mit dem Einlass der Kammer
Ein Rohr
In diesem Beispiel durchsetzt Luft
die weitere Gruppe der kleinen Kanäle
Mit anderen Worten wird der Radiator
In den durch die Anmelderin vorgenommenen
Experimenten wurde ein Querstrom-Wärmetauscher
In diesem Beispiel kann eine Kühlvorrichtung einer Gefriereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung vor einem Radiator der Klimatisierungseinrichtung installiert werden, die bereits vorgesehen ist, und der Wirkungsgrad einer Gefriereinrichtung einer Klimaanlage, die bereits installiert ist, und eines Kühlschranks und dergleichen kann durch einfache und problemlose Vorgehensweise erhöht bzw. verbessert werden.In this example, a cooling device a freezer according to the present Invention installed in front of a radiator of the air conditioning device that is already provided, and the efficiency of a freezer an air conditioner that is already installed and a refrigerator and the like can be done by simple and easy procedures elevated or be improved.
Mit der Erfindung erzielbare WirkungWith the invention achievable effect
Die vorliegende Erfindung ist wie
vorstehend erläutert
aufgebaut und ihr Prinzip besteht darin, einen Gasstrom zur Kühlung eines
nebelartigen Gasstroms Aa mit einer relativen Feuchtigkeit von 100%,
in welchem eine große
Menge von winzigen Wassertropfen gleichmäßig flottiert, durch den einen
Strömungsdurchlass
eines Wärmetauschers
zu leiten, der mehrere Fluiddurchlässe aufweist, und ein Fluid
B, das gekühlt
werden soll, wie etwa Luft oder Wasser, durch den weiteren Strömungsdurchlass
zu leiten, wodurch der Gasstrom Aa mit den darin flottierenden winzigen
Wassertropfen das Fluid B kontaktiert, wobei eine Trennwand zwischen
ihnen vorgesehen ist, um den Gasstrom Aa zum Senken der relativen
Feuchtigkeit des Gasstroms Aa zu erwärmen, und um die winzigen Wassertropfen
zu verdampfen, durch deren Verdampfungswärme der Gasstrom Aa gekühlt und
das Fluid B durch die Trennwand ebenfalls gekühlt wird. Kennzeichnend für die Erfindung
ist, dass sie den Kühlpegel
für das
Fluid B durch Steuern der Wassermenge zu regeln vermag, die durch
die Wassersprüheinrichtung
Wie in Beispiel 1 erläutert, wurde
ein Querstrom-Wärmetauscher
Der Energieverbrauch, der für diesen Wärmetausch benötigt wird, beträgt etwa 250 W als Betriebsenergie für einen Lüfter. Die Wärmeenergie, die zum Kühlen des Fluids B erforderlich ist, ist hingegen eineinhalb bis mehrere zehn Mal so groß wie der Energieverbrauch, und dieser Wert steigt, wenn die Temperatur des Fluids B steigt.The energy consumption for this heat exchange needed will be about 250 W as operating energy for a fan. The thermal energy, the one for cooling of the fluid B is required, however, is one and a half to several ten times as big as energy consumption, and this value increases when the temperature of fluid B increases.
Diese Kühlvorrichtung für ein Fluid
kann verwendet werden zum Kühlen
von Gas und auch zur Kältemittelkühlung von
Gas durch Zusetzen eines Entfeuchters, wie in
Außerdem besteht kein Umweltproblem, da Freongas wie beim Klimatisieren gemäß dem Stand der Technik nicht verwendet wird, und es wird eine hervorragende Wirkung aus hygienischem Blickwinkel erzielt, weil keine Notwendigkeit besteht, einen Verdichter einzusetzen und heiße Luft durch Abwärme, durch die Bakterien oder Schimmel erzeugt werden können.There is also no environmental problem since free gas, as in air conditioning according to the prior art, is not is used and it will have an excellent hygienic effect Viewing angle because there is no need for a compressor insert and hot Air through waste heat, through which bacteria or mold can be generated.
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